基因感測器

目前研究和開發的基因感測器從信息轉換原理區分，主要有電極電化學式，石英晶體振盪器（QCM）質量式和表面等離子諧振（SPR）光學式等幾種。下面就這幾種基因感測器的研究和發展做一個簡單的介紹。

基本介紹

• 中文名：基因感測器
• 敏感元件：DNA
• 作用對象：其它有機無機離子
• 領域：基因診斷、環境監控、藥物研究

產品介紹

DNA感測器以DNA為敏感元件，通過換能器將DNA與DNA、DNA與RNA與DNA與其它有機無機離子之間的作用的生物學信號轉變為可檢測的光、電、聲波等物理信號。近年來，DNA感測器在基因診斷、環境監控、藥物研究等領域的套用研究受到廣泛重視。

產品種類

電化學基因感測器

電化學式基因感測器是以電極為換能器，也就是將ssDNA探針固定在金電極、碳糊電極或玻璃電極等表面上，然後浸入含有目標ssDNA分子的溶液中，此時電極上的ssDNA探針與溶液中的互補序列的目標DNA單鏈分子雜交。

質量基因感測器

質量式基因感測器是以石英晶體振盪器（QCM）為換能器，與電化學基因感測器一樣，也是將單鏈的DNA探針固定在電極表面上，然後浸入含有被測目標ssDNA分子的溶液中，當電極上的ssDNA探針與溶液中的互補序列的目標ssDNA分子雜交，QCM的振盪頻率就會發生變化。ssDNA探針在電極上固定的方法與電化學基因感測器的方法一樣。QCM基因感測器可以進行定量分析，可以做到定量固定ssDNA探針，定量檢測雜交目標dsDNA。QCM是一種非常靈敏的質量感測器，可以檢測到亞納克級的物質。晶體的振盪頻率隨電極上的質量的增加而減少。

SPR基因感測器

光學方法是最成熟和最好的生物敏感技術，因為它有兩個最重要的優點：非破壞性和高靈敏度。一個特別的技術就是表面電漿諧振（SPR）生物敏感技術。SPR作為換能器，其對基因敏感的原理仍然如電化學式或QCM式基因感測器一樣，只不過檢測的信號為光學信號，DNA雜交會引起反射光的光強度變化或角度變化。

產品套用

現代醫學研究證明，人類疾病都直接或間接地與基因有關。從這個意義上講，所有的疾病都可視為基因病或遺傳病。疾病與基因的關係還是目前生物醫學研究的主題，基因感測器的研究與套用必然會促進這方面的研究，對揭示基因與疾病的關係起到推動作用。
目前，一些基因感測器已套用到了醫學臨床對疾病的診斷的研究中，比如，利用QCM通過對肝炎病毒PCR產物的檢測診斷肝炎，對p53基因檢測診斷癌症等。基因感測器可用於對環境的監測，檢測環境中的生物病菌等。在軍事上的套用更是目前重視的研究項目。由於基因工程的研究成果為生物武器的研究開闢了新的領域――基因武器，便攜、快速、靈敏的基因感測器可以發揮重要作用。